做一個彈鋼琴的機械手

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需求

一個或者兩個可控制位置的xy平臺（至少一到二個電機，看看要控制幾個手）

至少五個上下移動的機構（至少五個電機）

電機

mg996

https://www.youtube.com/watch?v=sgjWtOUqCCg

https://www.google.com/search?newwindow=1&biw=1366&bih=636&sxsrf=ALeKk00DaJMWX1-NebTYAw-_i-Zb9tsZCA%3A1615119868456&ei=_MVEYO22G9aFr7wP2I6AaA&q=mg996+zhihu&oq=mg996+zhihu&gs_lcp=Cgdnd3Mtd2l6EAM6BwgjELADECc6BwgAEEcQsAM6BAgAEAo6BggAEAoQQzoCCAA6BAgAEEM6BQghEKABUMVGWIJ9YLd-aAFwAngAgAG0AYgB_QSSAQM3LjGYAQCgAQGqAQdnd3Mtd2l6yAEJwAEB&sclient=gws-wiz&ved=0ahUKEwjtpJ2wlp7vAhXWwosBHVgHAA04FBDh1QMIDQ&uact=5

如何驱动舵机mg996

https://zhuanlan.zhihu.com/p/33794407

舵机有引出三根线（黑白灰或者棕红橙）：

棕/黑—->GND 橙/白—->+5V 黄/灰—->PWM信号线以上的前两根提供舵机电源，最后一根是信号线。信号线使用的是PWM来控制电机的位置

文使用的舵机型号是MG996R，从数据手册上可以看到，该舵机内部的基准信号是周期为20ms，宽度为1.5ms的PWM信号，如图。

如果我们输入一个和基准信号相同的占空比的信号，电机就转到0°位置。该舵机的最小角度是-90°最大是90°,总共可用角度为180°。周期T=20ms，高电平脉冲宽度0.5ms对应角度为-90°，高电平脉冲宽度2.5ms对应的旋转角度为90°中间为线性变化。如下如所示。

不同占空比对应角度

Python+树莓派编写舵机程序

使用python来编写程序前，先要确保树莓派的设置GPIO时ENABLE状态的，否则不能初始化GPIO。然后导入RPi.GPIO模块。以下整理了GPIO的常用的一些操作。

import RPi.GPIO as GPIO#导入GPIO模块

#GPIO操作  written by K2O
GPIO.setmode(GPIO.BCM)			#可选择GPIO编号方式BCM或者BOARD
GPIO.setup(GPIO_PIN, GPIO.OUT)		#配置GPIO为输出模式
GPIO.setup(GPIO_PIN, GPIO.IN)		#配置GPIO为输入模式
GPIO.output(GPIO_PIN,GPIO.HIGH)		#指定某一个GPIO通道输出高电平
GPIO.output(GPIO_PIN,GPIO.LOW)			#指定某一个GPIO通道输出低电平
GPIO.wait_for_edge(GPIO_PIN, GPIO.RISING)	#输入模式检测上升沿

#有关PWM  written by K2O
p = GPIO.PWM(channel,frequency)		#创建一个 PWM 实例
p.start(dc)				#启用 PWM（0.0 <= dc >= 100.0）
p.ChangeFrequency(freq)			#更改频率
p.ChangeDutyCycle(dc)			#更改占空比
p.stop()				#停止 PWM

#最后释放GPIO
GPIO.cleanup()

在第一次我使用PWM时是按照51单片机的经验直接用循环来写的，后来发现树莓派有直接控制GPIO口输出PWM信号的语句，非常的方便。树莓派的GPIO编号有两种方式，分别是BCM和BOARD，这里我使用BCM编号。当然舵机的两个电源线可以连接树莓派的5V和GND（这里要注意树莓派通常的GPIO是3.3V），只有两个引脚是5V输出，信号线是可以使用3.3V来使用。连接如下图：

舵机连接图

如果真正做工程，电源最好不要从树莓派上取，可以统一做一块管理各个部分的电源的PCB。

名詞

伺服电机

舵机

舵机是伺服电机下的一个小类，伺服电机常用于需要高精度定位的领域，比如机床、工业机械臂、机器人等。而舵机则是国人起的俗称，因为航模爱好者们最初用它控制船舵、飞机舵面而得名。是伺服电机的简化版，原本伺服电机的三环控制被简化成了一环，即只检测位置环。内部由直流电机，电位器，一些逻辑芯片，出轮组成，价格和品质差异大。

9g舵机

微信截图_20160128144154

http://docs.makeblock.com/diy-platform/zh/electronic-modules/motors/9g-micro-servo.html

9克小舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。常见于航模，飞机模型，遥控机器人及机械部件当中。在使用中，舵机的配件通常包含一个能把舵机固定到基座上的支架以及可以套在驱动轴上的舵盘，通过舵盘上的孔可以连接其它物体构成传动模型。小舵机自带的3线接口可以通过RJ25适配器与主板相连。

原理解析

9克小舵机由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成。其外部红黑白线分别代表电源正极、地线与控制信号线。Arduino开发环境下的微控制器所产生的控制信号是一种脉宽调制（PWM）信号，9克小舵机接收一束每20ms触发1-2ms的脉冲，例如：在1ms脉冲下舵机在0度位置；在1.5ms脉冲下，舵机会保持在90度位置；在2ms脉冲下，舵机在180度位置；通过调整脉宽可以实现舵机在不同范围内的运动。

MG996R

MG996R，会比9g力量大稳定性强很多。

PWM

脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）就是一种矩形波，通过高电平时间所占周期的比例也就是占空比来表示不同信号。占空比可以从0%到100%。不过舵机往往不是360°都可以旋转的，所以在控制舵机的占空比并不是从0%到100%都可以的。

BCM

BOARD

SG90

注意产品上标明的“9g”指该舵机质量为9克。在这里插入图片描述最常用的模拟舵机，塑料外壳加塑料齿轮组，体积小巧，性能薄弱。转动角度为90°/180°。

常用性能参数 尺寸：21.5mmX11.8mmX22.7mm 重量：9克无负载速度：0.12-0.13秒/60度(4.8V) 0.002s/度堵转扭矩：1.6kg/cm(4.8V) 工作电压：3V-7.2V 死区设定：5us 角度偏差：回中误差0度，左右各45°误差≤3°。接口规格： JR/FUTABA通用连接线长度： 250mm

MG996R

在这里插入图片描述最常用的模拟舵机，性能强于上者，适用于大多数情况，但是体积也增大许多。转动角度有180°/360°

常用性能参数 尺寸:40.8* 20* 38mm 重量:55g 无负载速度:4.8V@0.20sec/60°（4.8V）or 0.19sec/60°（6V）扭矩:13kg/cm（4.8V） or 15kg/cm（6V）电压:4.8V-7.2V 响应脉宽时间： ≤5usec 角度偏差：回中误差0度，左右各45°误差≤3°。接口规格： JR/FUTABA通用连接线长度： 300mm

模拟舵机MG996R参数

型号：MG996R 产品净重: 55g 产品尺寸: 40.719.742.9mm 产品拉力: 9.4kg/cm(4.8V), 11kg/cm(6V) 反应速度: 0.17sec/60degree(4.8v) 0.14sec/60degree(6v) 工作电压: 4.8-7.2V 工作温度: 0℃-55℃ 齿轮形式: 金属齿轮工作死区: 5us (微秒)

由舵机组成的云台

在这里插入图片描述这种简易云台通常由两台舵机组成，设备被固定在平台最上端，底层舵机用于左右旋转，上层舵机用于控制仰角。选购时需注意舵机尺寸是否与云台兼容。

DS3115MG数字舵机

数字舵机DS3115MG参数

DS3115和MG996R的比较

K’NEX

K’NEX是一种多功能且坚固的材料，可以快速进行原型设计。 K’NEX对那些无法使用工具设备的人特别有用。

在本文中，我选择使用丙烯酸有很多原因：

● 强度：丙烯酸比纸板强得多

● 简单：不需要3D打印一堆定制零件，只需要几个条带

● 附着力：丙烯酸片可轻松粘合在一起

● 可用性：我的架子上有一些备用

舵机支架

https://www.google.com/search?q=%E8%88%B5%E6%9C%BA%E6%94%AF%E6%9E%B6&oq=%E8%88%B5%E6%9C%BA%E6%94%AF%E6%9E%B6&aqs=chrome..69i57&sourceid=chrome&ie=UTF-8

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N20减速电机

中心出轴、90度出轴、180度出轴

市场上N20直流减速电机有3种出轴方式：中心出轴、90度出轴、180度出轴；

点击图片可放大

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规格

电压	2V~4V
尺寸	101215
重量	10g
减速比	1:97
电流	48mA(3.7V)

尺寸

智能小车开发的重点之一电机该如何选型

电机的分类

　　无刷电机要好于有刷电机，优点：1. 没有损耗，有刷电机有寿命 2. 静音，有刷电机噪音比较大。

　　无刷电机分为带霍尔传感器和不带霍尔传感器两种，因为无刷电机需要知道转子的位置来空着它的转动。用于智能小车一般用带霍尔传感器的无刷电机。

　　无刷电机价格较贵。这次采用有刷电机制作智能小车。

论是无刷电机还是有刷电机的转速都在上万转以上，因为需要在前面加一个减速箱才能实现。搜索“微型直流减速电机”

微型直流减速电机

无刷电机

有刷电机

霍尔传感器

Makeblock 创客平台

http://docs.makeblock.com/diy-platform/zh/

https://mall.jd.com/index-155560.html

控制运动平台用什么电机好，用PLC控制，只需要平台的左右移动，碰到限位开关，立即停止。。。步进电机

一般我们就是用一个伺服和一个丝杆就可以了。

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